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普通螺纹公差与配合优化方法

【摘要】:表6-22内螺纹小径公差和外螺纹大径公差表6-23普通螺纹中径公差2.螺纹的基本偏差螺纹的公差带位置与圆柱体的公差带位置一样,由基本偏差确定。表6-25螺纹旋合长度2)螺纹的精度等级及其选用螺纹的精度不仅与螺纹直径的公差等级有关,而且与螺纹的旋合长度有关。GB/T197—2018按螺纹的公差等级和旋合长度规定了三种精度等级,分别称为精密级、中等级和粗糙级。

螺纹公差带由公差等级和基本偏差组成。

1.螺纹的公差等级

在螺纹中,普通螺纹是应用最为广泛的一种,由普通螺纹构成的构件品类多、数量大,因此,为了满足客观需要,世界各国对普通螺纹都在不断进行研究,逐步完善其标准。我国的普通螺纹国家标准按GB/T197—2018《普通螺纹 公差》规定,考虑到螺纹中径(d2、D2)是决定配合性质的主要尺寸,以及测量方便和互换性,规定公差有内、外螺纹中径公差(Td2、TD2)、内螺纹小径公差(TD1)和外螺纹大径公差(Td)。至于内螺纹大径(D)和外螺纹小径(d1),因其属限制性尺寸,不规定具体的公差数值,而只规定了内外螺纹牙底实际轮廓的任何点均不得超越按基本偏差所确定的最大实体牙型。按公差值大小内外螺纹的中径和顶径公差分为若干等级,见表6-21所列。

表6-21 螺纹公差等级

其中6级是基本级,3级公差值最小,精度最高;9级精度最低。各级公差值见表6-22和表6-23。

表6-22 内螺纹小径公差和外螺纹大径公差(摘自GB/T197—2018)

表6-23 普通螺纹中径公差(摘自GB/T197—2018)

2.螺纹的基本偏差

螺纹的公差带位置与圆柱体的公差带位置一样,由基本偏差确定。螺纹的基本偏差是指公差带两极限偏差中靠近零线的那个偏差。它确定了公差带相对基本牙型的位置。内螺纹的基本偏差是下极限偏差(EI),外螺纹的基本偏差是上极限偏差(es)。

国家标准对普通内螺纹规定了两种基本偏差,其代号为G、H,如图6-22(a)、(b)所示;对普通外螺纹规定了四种基本偏差,其代号为e、f、g、h,如图6-22(c)、(d)所示。

内外螺纹基本偏差值见表6-24。

图6-22 普通螺纹的基本偏差

表6-24 内、外螺纹的基本偏差(摘自GB/T197—2018)

3.螺纹的旋合长度与精度等级及其选用

1)螺纹的旋合长度及其选用

螺纹旋合长度是指两个相互配合的螺纹,沿螺纹轴线方向相互旋合部分的长度。GB/T 197—2018按螺纹公称直径和螺距规定了长、中、短三种旋合长度,分别用代号L、N、S表示。其数值见表6-25。设计时,一般选用中等旋合长度N;只有当结构或强度上需要时,才选用短旋合长度S或长旋合长度L。

表6-25 螺纹旋合长度(摘自GB/T197—2018)

2)螺纹的精度等级及其选用

螺纹的精度不仅与螺纹直径的公差等级有关,而且与螺纹的旋合长度有关。当公差等级一定时,旋合长度越长,加工时产生的螺距累积误差和牙型半角误差就可能越大,加工就越困难。因此,公差等级相同而旋合长度不同的螺纹的精度等级也不相同。GB/T197—2018按螺纹的公差等级和旋合长度规定了三种精度等级,分别称为精密级、中等级和粗糙级。螺纹精度等级的高低,代表了螺纹加工的难易程度。同一精度等级,随着旋合长度的增加,螺纹的公差等级相应降低,见表6-26。

表6-26 普通螺纹的精度等级(摘自GB/T197—2018)

注:加粗的公差带应优先选用,其次是不加粗的公差带;括号内的公差带尽量不用;大量生产的精制紧固螺纹,推荐采用带方框的公差带。